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2017221302006-周玉川-实验31
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第三方即使观察到了这些流量,也无法推断出PTK或者PMK 第三个握手包中也包含了GTK,用于加解密AP和所有STA之间的广播数据,GTK以密文形式包含在WPA
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电子科技大学信息与软件工程学院
实 验 报 告
学 号 2017221302006
姓 名 周玉川
(实验) 课程名称 网络安全协议
理论教师 罗绪成
实验教师 罗绪成
电子科技大学教务处制表
电 子 科 技 大 学
实 验 报 告
学生姓名:周玉川 学号:2017221302006 指导教师:罗绪成
实验地点:信软楼西 305 实验时间:2019.12.26
一、实验名称:WPA 密码破解实验
二、实验学时:2
三、实验目的:
1) 配置无线网络攻击环境。
2) 抓取无线网络握手包。
3) 编写程序破解 WPA-PSK 的口令。
四、实验原理:
在 4-way 握手之前,STA 应该收到 AP 广播的 beacon 帧。AP 通过广播 beacon
帧来表示其无线网络的存在。通过 beacon 帧,我们能够找到 SSID,接下来是 4-way
握手过程。
MSG-1
4-way 握手的第一条消息,其中传递的关键信息就是 AP 生产的 Nonce,称为
ANonce,长度为 256 比特。ANonce 作为产生 PTK 的输入之一。
MSG-2
STA 接收到第一个握手包后,就获得了 ANonce。STA 也生成一个 Nonce,称
为 SNonce。通过设置无线网络时的配置,STA 和 AP 已经知道共同的 PMK,因此
具备了生成 PTK 的所需输入。则 STA 生成 PTK。生成 PTK 后,STA 发送第二个握
手包给 AP,其中包含两个重要的信息。其一是 STA 生成的 256 比特 SNonce;其
二是 128 比特 MIC。AP 需要 SNonce 来生成 PTK。ANonce 和 SNonce 用于防止重放
攻击。MIC 用于验证 STA 知道 PTK,进而需要知道 PMK,从而验证了 STA 是合法
的。
网络安全协议实验指导书 MIC 用于验证 STA 知道 PTK,进而需要知道 PMK,
从而验证了 STA 是合法的。MIC 字段如下图所示。MIC 的计算方法为:输入:
802.1x 的所有字段,包括 MIC 字段,只是在计算的时候该字段设置为全 0。对 WPA
来说,计算函数是 HMAC-MD5 对 WPA2 来说,计算函数是 HMAC-SHA1。
要通过验证,也就是 STA 和 AP 计算出来的 MIC 相同,STA 必须有正确的
PTK,进而正确的 PMK,因为计算的 PTK 的输入之一为 PMK。如果通过验证,则证
明 STA 具有合法的 PMK,但是 PMK 没有在网上上传输,确保了 PTK 的保密性。第
三方即使观察到了这些流量,也无法推断出 PTK 或者 PMK。上述过程完成了 AP
对 STA 的认证。
MSG-3
在第三个握手包中,传输的重要信息包括 MIC 字段和 WPA key data 字段。
通过 MIC 字段,AP 可以向 STA 认证自己。如果通过验证,这表明 AP 知道 PTK,
进而知道 PMK。这里计算 MIC 的方法和前面相同。第三个握手包中也包含了 GTK,
用于加解密 AP 和所有 STA 之间的广播数据,GTK 以密文形式包含在 WPA key data
字段。
MSG-4
STA 发送第四个握手包,用于向 AP 确认它收到了正确的密钥,加密通信即将
开始。第四个握手包也包含 MIC 字段,计算方法同前。
通过上面的原理,我们就可以通过穷举法来找到正确的 PSK。实际攻击中,
我们会从字典中选择 PSK,然后计算 PMK,然后 PTK,然后 MIC,直至找到的 PSK
所计算出的 MIC 和握手包里面的 MIC 匹配,从而找到了正确的 PSK。这种攻击称
为离线字典攻击,其成功的关键在于用户使用了弱口令。
五、实验内容:
1)配置无线网络攻击环境
2)抓取无线网络握手包
3)编写程序破解 WPA-PSK 的口令
六、实验器材(设备、元器件):
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